CN103925806B - 一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，多套辐射冷却室通过入口密封装置与多台转炉出口相连，多套辐射冷却室通过多套V型烟道与汇集烟道连通，汇集烟道与对流烟道并列布置，对流烟道内集中布置多组对流管束蒸发受热面及多组省煤器受热面，尾部连接烟气出口，多台辐射冷却室、汇集烟道、对流烟道、多组对流管束蒸发受热面及多组省煤器受热面都布置有组合式振打清灰装置，所有烟道底部都连接埋刮板输灰装置。本发明的优点是：高效利用硫化碱转炉烟气余热的同时对硫化碱转炉烟气携带的大量灰尘综合治理，实现了全过程烟尘无害化自动处理，实现了无粉尘污染的、便于操作、安装维护及自动化的清洁生产模式。

Description

一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置

技术领域

本发明涉及一种高效回收硫化碱转炉烟气余热的同时具有自动清灰除尘的装置，具体涉及一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置。

背景技术

  现有的硫化碱转炉烟气余热利用装置，具体主要有以下2种形式：a.简单分散式多级余热锅炉，即在每台转炉出口和尾部各布置一台汽包、联箱组合连接的对流管束余热锅炉；其特点为多台锅炉紧随转炉分散布置，锅炉热效率低，蒸发量小，不具备自动清灰功能，多套给水和水位控制系统，汽水系统操作复杂，采用重型炉墙密封,易漏烟漏灰,作业环境恶劣。b.多台转炉共用一台余热锅炉装置，该锅炉装置较老式分散式多级余热锅炉热利用效率高。多台转炉烟气进一台余热锅炉，汽水系统操作简单。由于转炉烟气只是通过简单烟道连接至余热锅炉受热面内进行换热。锅炉及所有烟道上无自动清灰功能，靠人工吹扫、清理。清除的积灰靠人工搬运，工作强度大，作业环境恶劣。同时由于硫化碱转炉烟气灰尘具有粘结性，易附着在管壁上不易清除。运行日久后，管壁积灰严重，传热下降，造成锅炉出力不足，锅炉效率大幅降低。

目前国内所有在建及已投运的硫化碱转炉余热锅炉装置都未将转炉烟气余热高效利用和自动清灰除尘及烟尘综合输送完整结合起来。由于硫化碱转炉烟气随着转炉周期性生产而产生周期性大幅波动，且烟气中烟尘具有易粘结、易腐蚀的特性。最终使得大量锅炉开始运行良好，运行一段时间后，管壁烟尘粘结严重，排烟温度大幅提高，极大地降低了锅炉传热效率，增加人工清理难度及清理的工作量。清理作业时飞灰弥漫，环境恶劣，污染严重。

发明内容

本发明的目的在于提出一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，该装置高效利用硫化碱转炉烟气余热，同时对硫化碱转炉烟气携带的大量灰尘综合治理，实现了全过程烟尘无害化自动处理，实现了无粉尘污染的、便于操作、安装维护及自动化的清洁生产模式。

一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，它包括:多套辐射冷却室、入口密封装置、多套V型烟道、多套V型烟道底部埋刮板输灰机、操作平台、V型烟道检查炉门、多套烟道调节门、汇集烟道、汇集烟道底部V型灰斗、汇集烟道底部埋刮板输灰机、对流烟道、对流烟道底部灰斗、对流烟道底部埋刮板输灰机、多组对流管束蒸发受热面、多组省煤器受热面、多分支导汽管和下降管、单一锅筒、钢架及可拆式横梁和支吊装置、组合式振打清灰系统、烟气出口、斗提输灰装置、灰仓；

其特征在于：多套辐射冷却室通过入口密封装置与多台转炉出口一对一组合相连，多套辐射冷却室通过多套V型烟道与汇集烟道连通，每套V型烟道上部都设有操作平台，每套V型烟道下部都连接有V型烟道底部埋刮板输灰机，V型烟道左右侧设有V型烟道检查炉门，V型烟道出口设置烟道调节门，汇集烟道底部设有V型灰斗，V型灰斗与汇集烟道底部埋刮板输灰机相连，汇集烟道与对流烟道并列布置，多套V型烟道、汇集烟道与对流烟道形成多通道连接结构，V型烟道、对流烟道内置多组对流管束蒸发受热面和多组省煤器受热面，对流烟道底部设有对流烟道底部灰斗和对流烟道底部埋刮板输灰机，对流烟道尾部连接烟气出口，所有受热面汽水系统通过多分支导汽管和下降管与单一锅筒连接，所有受热面、锅筒都通过钢架及可拆式横梁和支吊装置支撑。所述辐射冷却室、汇集烟道、对流烟道及多组对流管束蒸发受热面、多组省煤器受热面都设有组合式振打清灰装置。组合式振打清灰装置清除的积灰和烟道沉降灰通过各烟道埋刮板输灰机输送至斗提输灰装置后再送入灰仓。

本发明所述辐射冷却室后墙设有检查及打焦孔。

本发明所述多套V型烟道底部埋刮板输灰机与单一汇集烟道底部埋刮板输灰机上下横纵组合相连并与对流烟道底部埋刮板输灰机一道将组合式振打清灰装置清除的积灰和沉降灰输出至斗提输灰装置后再送入灰仓，实现全过程、全密封、全自动化机械出灰，组合式振打清灰装置其功能是自动控制实现定时清除受热面表面积灰。

本发明所述多组对流管束蒸发受热面和多组省煤器受热面都集中布置在一起且每组间留有检修炉门。每组受热面都设有一台组合式振打清灰装置。

本发明所述汇集烟道与对流烟道并列布置，两烟道间通过共用水冷隔墙隔开，形成背靠背式双通道背式结构。

本发明的优点是：高效利用硫化碱转炉烟气余热的同时对硫化碱转炉烟气携带的大量灰尘综合治理，实现了全过程烟尘无害化自动处理，实现了无粉尘污染的、便于操作、安装维护及自动化的清洁生产模式，适用于硫化碱工业新建余热锅炉系统，也适用于硫化碱工业老厂余热锅炉系统的改造。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的烟气流程图。

图3为本发明的输灰系统连接示意图。

在图中，（1）、辐射冷却室，（2）、入口密封装置，（3）、V型烟道，（4）、操作平台，（5）、检查及打焦孔，（6）、V型烟道底部埋刮板输灰机，（7）、V型烟道检查炉门，（8）、烟道调节门,（9）、汇集烟道,（10）、汇集烟道底部V型灰斗，（11）、汇集烟道底部埋刮板输灰机，（12）、对流烟道,（13）、对流烟道底部灰斗,（14）、对流烟道底部埋刮板输灰机,（15）、对流管束蒸发受热面,(16)、省煤器受热面,(17)、多分支导汽管和下降管,(18)、单一锅筒,(19)、钢架及可拆式横梁和支吊装置，(20)、组合式振打清灰装置,(21)、烟气出口，（22）、斗提输灰装置,（23）、灰仓，（24）、转炉。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

如图1所示，一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，它包括：

多套辐射冷却室（1）、入口密封装置（2）、多套V型烟道（3）、操作平台（4）、多套V型烟道底部埋刮板输灰机（6）、V型烟道检查炉门（7）、多套烟道调节门（8）、汇集烟道（9）、汇集烟道底部V型灰斗（10）、汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）、对流烟道（12）、对流烟道底部灰斗（13）、对流烟道底部埋刮板输灰机（14）、多组对流管束蒸发受热面（15）、多组省煤器受热面（16）、多分支导汽管和下降管（17）、单一锅筒（18）、钢架及可拆式横梁和支吊装置（19）、组合式振打清灰装置（20）、烟气出口（21）、斗提输灰装置（22）、灰仓（23）；

其特征在于：多套辐射冷却室（1）通过入口密封装置（2）与多台转炉（24）出口一对一组合相连，多套辐射冷却室（1）通过多套V型烟道（3）与汇集烟道（9）连通，辐射冷却室（1）后墙设有检查及打焦孔（5），每套V型烟道（3）上部都设有操作平台（4），每套V型烟道（3）下部都连接有V型烟道底部埋刮板输灰机（6），V型烟道左右侧设有V型烟道检查炉门（7），V型烟道（3）出口设置烟道调节门（8），汇集烟道（9）底部设有V型灰斗（10）和汇集烟道底部埋刮板输灰机（11），汇集烟道（9）与对流烟道（12）并列布置，两烟道间通过共用水冷隔墙隔开，形成背靠背式双通道背式结构，V型烟道（3）、汇集烟道（9）与对流烟道（12）形成多通道连接结构，对流烟道（12）内置多组对流管束蒸发受热面（15）和多组省煤器受热面（16），对流烟道（12）底部设有对流烟道底部灰斗（13）和对流烟道底部埋刮板输灰机（14），对流烟道尾部连接烟气出口（21），所有受热面汽水系统通过多分支导汽管和下降管（17）与单一锅筒（18）连接，所有受热面、锅筒都通过钢架及可拆式横梁和支吊装置（19）支撑，所述辐射冷却室（1）、汇集烟道（9）、对流烟道（12）及对流管束蒸发受热面（15）、省煤器受热面（16）都设有组合式振打清灰装置（20），所述多套V型烟道底部埋刮板输灰机（6）与汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）上下横纵组合相连。形成横向多台并列布置再纵向合一汇总结构。汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）与对流烟道底部埋刮板输灰机（14）出口与斗式提升机（22）入口相连，斗式提升机（22）出口与储灰仓（23）相连。将组合式振打清灰装置（20）清除的积灰和沉降灰输出至斗提输灰装置（22）后再送入灰仓（23）实现全过程、全密封、全自动化机械出灰，组合式振打清灰装置20其功能是自动控制实现定时清除受热面表面积灰。

如图2所示，一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，烟气流程及系统装置连接布置方式为：多台转炉（24）出口烟气→入口密封装置（2）→多套辐射冷却室（1）→多套V型烟道（3）→多套烟道调节门（8）→汇集烟道（9）→对流烟道（12）→多组对流管束蒸发受热面（15）→多组省煤器受热面（16）→烟气出口（21）。所述每台转炉（24）出口都相应布置由膜式水冷壁组成的辐射冷却室（1）受热面吸收转炉烟气辐射热，多套辐射冷却室（1）与多台转炉（24）采用迷宫式入口密封装置（2）连接。迷宫式入口密封装置（2）可使转炉可自由插入辐射冷却室旋转及膨胀伸缩。辐射冷却室后墙正对转炉出口位置设有检查及打焦孔（5）。辐射冷却室底部为膜式水冷壁组成的V型烟道（3）；多套V型烟道（3）一直向后延伸，出口与汇集烟道（9）底部接口连通。多套辐射冷却室（1）与后部多套V型烟道（3）形成高低L型结构，V型烟道（3）上设置操作平台（4），便于通过辐射冷却室（1）后墙检查及打焦孔（5）进行转炉口打焦清灰操作。V型烟道（3）左右侧设有检查炉门（7）；可及时检查烟道内积灰状况。辐射冷却室（1）膜式壁上布置有组合式振打清灰装置（20）可定期自动清除辐射冷却室（1）受热面积灰。V型烟道（3）下部连接埋刮板输灰机（6）可及时将烟道内沉降或振打清除的积灰输出。

由于转炉出口烟气温度高，含尘浓度大。布置辐射冷却室（1）可迅速将出口烟气冷却，同时辐射冷却室（1）为大空腔结构，含尘气体不易粘接在管壁上，防止了烟尘大块结焦。部分附着在辐射冷却室管壁上的灰尘通过组合式振打清灰装置（20）定时清除，沉降和和清除掉下的积灰通过连续运转的V型烟道底部埋刮板输灰机（6）及时输出。此系统解决了老式一级余热锅炉管壁粘接严重，堵塞烟道、影响锅炉正常运行的难题。

辐射冷却室（1）底部及后部连接的V型烟道（3）出口连接纵向布置的汇集烟道（9）。多台转炉烟气通过辐射冷却室（1）及V形烟道（3）吸热降温后全部进入纵向布置的汇集烟道（9）。布置汇集烟道（9）可使多台转炉烟气得到汇总。由于转炉作业的周期性操作，使得转炉出口烟气量及温度也发生周期性大幅波动。多台转炉烟气汇集后总体减轻了烟气的波动幅度范围。集中汇集的烟气冲刷集中布置的对流受热面减少了转炉烟气波动对传热的影响。使得所有受热面都得到了烟气充分换热利用，大幅提高了锅炉传热效率。改变了原单台转炉配单台余热锅炉作业时，由于转炉加料期停转时无烟气量从而受热面无换热的状况。将多台V形烟道（3）出口与汇集烟道（9）底部密封连接，形成多通道接入汇总结构。并在连接烟道上设烟道调节门（8），通过调整烟道调节门（8）开度，可控制和平衡各转炉出口烟气负压。汇集烟道（9）底部除与V形烟道（3）连接外，还布置有V型灰斗（10）与埋刮板输灰机（11）。并且将多台V形烟道底部埋刮板输灰机（6）出口法兰分别和汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）上部接口连接密封。汇集烟道（9）水冷壁上设有组合式振打清灰装置（20）可定期自动清除水冷壁受热面积灰并通过刮板输出。在汇集烟道（9）后侧并列布置对流烟道（12），将对流烟道（12）与汇集烟道（9）通过共用水冷壁隔墙分开，形成背靠背的背式双通道结构。背式结构中共用水冷壁双面吸热，提高了换热效率，节省了材料和布置空间。对流烟道（12）底部设有对流烟道底部灰斗（13），灰斗下连接有埋刮板输灰机（14）。对流烟道（12）水冷壁上设有组合式振打清灰装置（20）可定期自动清除水冷壁受热面积灰。对流烟道（12）内集中布置了多组对流管束蒸发受热面（15）、多组省煤器受热面（16）。集中布置的对流管束蒸发受热面（15）分多组布置。每组受热面之间留有检修空间及检查孔。对流管束蒸发对流受热面（15）采用上下联箱连接的管排结构，管排上联箱组装成膜式壁结构、整组采用螺栓连接密封支撑连为一体。且采用顶部可拆式钢架横梁支吊结构，可整组吊出极大方便安装及更换检修。对流管束蒸发对流受热面（15）管排下联箱一端焊有连接板，板上装有组合式振打清灰装置（20）弹簧连杆，通过振打连杆可定期清除受热面管束上积灰。在对流烟道（12）内集中布置对流受热面可有效减少因转炉周期性作业带来的烟气量周期性变化对锅炉传热、负荷波动及低温腐蚀的的影响。可使锅炉整体排烟温度降低，大幅度提高了锅炉传热效率。

多台转炉连接的多套辐射冷却室（1）、多套V型烟道（3）、汇集烟道9、对流烟道（12）及集中布置的多组对流管束蒸发受热面（15）、多组省煤器受热面（16）汽水系统都通过多分支导汽管、下降管（17）、给水管连接单一锅筒（18），形成多组受热面配单一锅筒的余热锅炉结构。简化了汽水操作流程。同时所有受热面管都维持在同一汽包压力下，管内工质饱和温度相同，避免了各转炉周期作业低温时段烟气对受热面带来的低温腐蚀。

如图3所示，烟尘输送流程及输送装置连接方式为：辐射冷却室（1）连接的V型烟道底部埋刮板输灰机（6）→汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）→斗提输灰装置（22）→灰仓（23），对流烟道底部灰斗连接的埋刮板输灰机(14)→斗提输灰装置(22)→灰仓(23)，将多台并列布置的V型烟道底部埋刮板输灰机（6）与汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）纵横组合相连。使多台并列布置的辐射冷却室（1）及V型烟道（3）清除及沉降下来的灰尘集中输送至汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）内。汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）与对流烟道底部埋刮板输灰机（14）和斗提输灰装置（22）、灰仓（23）组合相连，形成高低搭配、全密闭、全自动输灰系统。

Claims (5)

1.一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，它包括：多套辐射冷却室（1）、入口密封装置（2）、多套V型烟道（3）、操作平台（4）、多套V型烟道底部埋刮板输灰机（6）、V型烟道检查炉门（7）、多套烟道调节门（8）、汇集烟道（9）、汇集烟道底部V型灰斗（10）、汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）、对流烟道（12）、对流烟道底部灰斗（13）、对流烟道底部埋刮板输灰机（14）、多组对流管束蒸发受热面（15）、多组省煤器受热面（16）、多分支导汽管和下降管（17）、单一锅筒（18）、钢架及可拆式横梁和支吊装置（19）、组合式振打清灰装置（20）、烟气出口（21）、斗提输灰装置（22）、灰仓（23）；

其特征在于：多套辐射冷却室（1）通过入口密封装置（2）与多台转炉出口一对一组合相连，多套辐射冷却室（1）通过多套V型烟道（3）与汇集烟道（9）连通，每套V型烟道（3）上部都设有操作平台（4），每套V型烟道（3）下部都连接有V型烟道底部埋刮板输灰机（6），V型烟道（3）左右侧设有V型烟道检查炉门（7），V型烟道（3）出口设置烟道调节门（8），汇集烟道（9）底部设有V型灰斗（10），V型灰斗（10）与汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）相连，汇集烟道（9）与对流烟道（12）并列布置，多套V型烟道（3）、汇集烟道（9）与对流烟道（12）形成多通道连接结构，V型烟道（3），对流烟道（12）内置多组对流管束蒸发受热面（15）和多组省煤器受热面（16），对流烟道（12）底部设有对流烟道底部灰斗（13）和对流烟道底部埋刮板输灰机（14），对流烟道（12）尾部连接烟气出口（21），所有受热面汽水系统通过多分支导汽管和下降管（17）与单一锅筒（18）连接，所有受热面、锅筒都通过钢架及可拆式横梁和支吊装置（19）支撑；所述辐射冷却室（1）、汇集烟道（9）、对流烟道（12）及多组对流管束蒸发受热面（15）、多组省煤器受热面（16）都设有组合式振打清灰装置（20）；组合式振打清灰装置（20）清除的积灰和烟道沉降灰通过各烟道埋刮板输灰机输送至斗提输灰装置（22）后再送入灰仓（23）。

2.根据权利要求1所述的一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，其特征在于：所述辐射冷却室（1）后墙设有检查及打焦孔（5）。

3.根据权利要求1所述的一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，其特征在于：所述汇集烟道（9）与对流烟道（12）并列布置，两烟道间通过共用水冷隔墙隔开，形成背靠背式双通道背式结构。

4.根据权利要求1所述的一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，其特征在于：所述辐射冷却室（1）、V型烟道（3）、汇集烟道（9）、对流烟道（12）、对流管束蒸发受热面（15）、省煤器受热面（16）上连接的组合式振打清灰装置（20）按烟气流程及积灰程度进行分类排列组合，形成力度可调、时间可控的组合式自动化振打清灰结构。

5.根据权利要求1所述的一种多通道背式一体化硫化碱转炉余热锅炉装置，其特征在于：所述多套V型烟道底部埋刮板输灰机（6）与单一汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）上下横纵组合相连，形成横向多台并列布置再纵向合一汇总结构，汇集烟道底部埋刮板输灰机（11）、对流烟道底部埋刮板输灰机（14）出口与斗提输灰装置（22）入口相连，斗提输灰装置（22）出口与储灰仓（23）相连，形成全密闭、全自动输灰结构。